纳米与薄膜03

1、LOGO 纳米与薄膜纳米与薄膜材料制备材料制备LOGOContentsContents1 1 薄膜和薄膜技术的定义薄膜和薄膜技术的定义2 2 薄膜和薄膜技术的重要性薄膜和薄膜技术的重要性3 3 薄膜的制备方法薄膜的制备方法4 4 真空蒸发法真空蒸发法5 5 溅射法溅射法6 6 薄膜的生长过程薄膜的生长过程7 7 薄膜的结构及缺陷薄膜的结构及缺陷8 8 薄膜厚度及电阻率的测量薄膜厚度及电阻率的测量9 9 薄膜的性质薄膜的性质10 10 芯片制备工艺简介芯片制备工艺简介 材料合成与制备材料合成与制备 4. 真空蒸发法真空蒸发法真空蒸发镀膜法真空蒸发镀膜法： 在在真空真空中（一般中（一般1010-3

2、-3PaPa以上的真空度），以上的真空度），加热加热放有被放有被蒸发材料（膜材）的加热器，使膜材蒸发，这些蒸发后变蒸发材料（膜材）的加热器，使膜材蒸发，这些蒸发后变成气态的膜材原子（分子）成气态的膜材原子（分子）沉积沉积到衬底表面上，被衬底表到衬底表面上，被衬底表面原子（分子）所面原子（分子）所吸附吸附，就在衬底表面形成了薄膜。，就在衬底表面形成了薄膜。 3一、真空蒸发镀膜设备真空蒸发镀膜设备主要由真空镀膜室和真空排气系统两大真空蒸发镀膜设备主要由真空镀膜室和真空排气系统两大部分组成，如图所示。部分组成，如图所示。薄膜的制备在真空薄膜的制备在真空镀膜室镀膜室中进行。中进行。真空排气系统是用来对

3、真真空排气系统是用来对真空镀膜室进行抽真空的。空镀膜室进行抽真空的。 4二、常用蒸发源的类型 电阻加热蒸发源电阻加热蒸发源v 把要蒸发的材料（膜材）放在把要蒸发的材料（膜材）放在电阻加热蒸发源电阻加热蒸发源内，利用大电内，利用大电流通过加热器时产生的焦尔热来直接加热膜料使其蒸发。流通过加热器时产生的焦尔热来直接加热膜料使其蒸发。v 电阻加热蒸发源是用电阻加热蒸发源是用高熔点金属高熔点金属，例如，例如W W（钨）、（钨）、MoMo（钼）（钼）、TaTa（钽）等做成。通常用于蒸发熔点低于（钽）等做成。通常用于蒸发熔点低于15001500的金属，的金属，如如AlAl、AgAg、AuAu等，以及用于蒸

4、发硫化物、氟化物、某些氧化等，以及用于蒸发硫化物、氟化物、某些氧化物。物。 5 电阻加热蒸发源电阻加热蒸发源特点：特点：结构简单，造价低廉，使用很普遍。结构简单，造价低廉，使用很普遍。由于膜料与蒸发源材料由于膜料与蒸发源材料直接接触直接接触，从而导致了蒸发源材料，从而导致了蒸发源材料会扩散进入膜料成为膜料中的杂质，并随膜料一起被蒸发会扩散进入膜料成为膜料中的杂质，并随膜料一起被蒸发，最终混入薄膜中。，最终混入薄膜中。此外，某些膜料同蒸发源材料会发生此外，某些膜料同蒸发源材料会发生化学反应化学反应；膜料的蒸；膜料的蒸镀受到蒸发源材料镀受到蒸发源材料熔点的限制熔点的限制；而且电阻加热蒸发源的使；而

5、且电阻加热蒸发源的使用用寿命短寿命短。 6 电子束加热蒸发源电子束加热蒸发源v 电子束加热蒸发源主要由电子束加热蒸发源主要由热阴极热阴极、电子加速极电子加速极和和阳极阳极（膜材）（膜材）三部分组成。三部分组成。阴极控制电极电子流蒸气流膜材水冷坩埚 7电子束加热蒸发源电子束加热蒸发源特点特点v 电子束加热蒸发源电子束加热蒸发源利用高能电子束集中轰击膜材的一小部利用高能电子束集中轰击膜材的一小部分分，由于能量的高度集中，使膜材的局部表面获得很高的，由于能量的高度集中，使膜材的局部表面获得很高的温度。温度。v 通过调节电子束的束流（电流）可以通过调节电子束的束流（电流）可以准确而方便地控制蒸准确而方

6、便地控制蒸发温度发温度，并且可以在较大范围内对温度进行调节。，并且可以在较大范围内对温度进行调节。v 因此，它对因此，它对高、低熔点的膜材都能适用高、低熔点的膜材都能适用，尤其适合蒸镀熔，尤其适合蒸镀熔点高达点高达20002000左右的氧化物。左右的氧化物。v 此外，由于不需要直接加热装有膜材的坩埚，同时对坩埚此外，由于不需要直接加热装有膜材的坩埚，同时对坩埚通水冷却，因此避免了坩埚材料对膜材的污染，进而通水冷却，因此避免了坩埚材料对膜材的污染，进而消除消除了薄膜中因坩埚材料引起的杂质了薄膜中因坩埚材料引起的杂质。 8 电子束蒸发镀膜装置图电子束蒸发镀膜装置图 9三、蒸发速率影响因素： 蒸发膜

7、材时，改变温度，使其饱和蒸发膜材时，改变温度，使其饱和蒸气压蒸气压达到几帕达到几帕(Pa)(Pa)以上以上，称这时的温度为，称这时的温度为蒸发温度蒸发温度。 蒸汽压蒸汽压指的是在液体（或者固体）的表面存在着该物质的蒸指的是在液体（或者固体）的表面存在着该物质的蒸汽，这些蒸汽对液体表面产生的压强就是该液体的蒸汽压。汽，这些蒸汽对液体表面产生的压强就是该液体的蒸汽压。 一定的温度下，与同种物质的液态一定的温度下，与同种物质的液态( (或固态或固态) )处于平衡状态的处于平衡状态的蒸汽所产生的压强叫蒸汽所产生的压强叫饱和蒸汽压饱和蒸汽压。 蒸发温蒸发温度的高低直接影响着薄膜的蒸发速率，也叫沉积速率度

8、的高低直接影响着薄膜的蒸发速率，也叫沉积速率，从而影响薄膜结构和特性。，从而影响薄膜结构和特性。 10v 通常材料的通常材料的蒸气压蒸气压p与与温度温度T的近似关系为：的近似关系为： 式中，式中，A、B分别是与材料性质有关的常数，可以直接由分别是与材料性质有关的常数，可以直接由实验确定，或查阅有关资料得到。这个公式的准确度较差实验确定，或查阅有关资料得到。这个公式的准确度较差，但是使用时较方便。，但是使用时较方便。v 蒸发物质的饱和蒸气压和蒸发温度有关，蒸发物质的饱和蒸气压和蒸发温度有关，当蒸发温度变化当蒸发温度变化 10% 时，饱和蒸气压要变化约一个数量级时，饱和蒸气压要变化约一个数量级。T

9、BAplg 11v 对于纯金属和单质元素而言，考虑从对于纯金属和单质元素而言，考虑从蒸发源蒸发出来的物蒸发源蒸发出来的物质量质量和和凝结到衬底表面上的物质量凝结到衬底表面上的物质量达到平衡状态时，应用达到平衡状态时，应用热力学和统计物理（麦克斯韦速度分布）的知识，可以得热力学和统计物理（麦克斯韦速度分布）的知识，可以得到到单位时间从单位面积蒸发出的质量单位时间从单位面积蒸发出的质量（即（即质量蒸发速率质量蒸发速率）N Nm m 的表达式为：的表达式为： 式中式中 T 蒸发温度蒸发温度, p 为为蒸发温度为蒸发温度为 T 时被蒸发材料的蒸气时被蒸发材料的蒸气压，压，Ma a是被蒸发材料的原子量或

10、分子量。是被蒸发材料的原子量或分子量。 12v 由于蒸发物质的饱和蒸气压由于蒸发物质的饱和蒸气压P 和蒸发温度和蒸发温度T有关，当有关，当蒸发温蒸发温度变化度变化 10% 时时，饱和蒸气压要变化约，饱和蒸气压要变化约一个数量级一个数量级。由此可。由此可见，见，蒸发温度较小的变化将引起蒸发速率的显著变化蒸发温度较小的变化将引起蒸发速率的显著变化。 因此，要想控制蒸发速率（薄膜沉积速率），就必须精确控制蒸发温度。TBAplg 13v 溅射法制备薄膜时，首先把镀膜室溅射法制备薄膜时，首先把镀膜室抽到抽到10-3Pa以上的真空以上的真空，然后通入惰性气体（如然后通入惰性气体（如Ar气），使气），使Ar

11、气气达到一定压强达到一定压强，在，在靶和衬底之间加上高电压，使靶和衬底之间加上高电压，使Ar气产生气产生辉光放电辉光放电，高能，高能Ar粒子（粒子（Ar离子和离子和Ar原子）原子）轰击靶材，通过轰击靶材，通过级联碰撞级联碰撞使靶材使靶材表面的原子从靶的表面逸出，这些被溅射出的靶材原子，穿表面的原子从靶的表面逸出，这些被溅射出的靶材原子，穿过靶和衬底间的空间，入射到衬底表面的靶材原子凝聚在衬过靶和衬底间的空间，入射到衬底表面的靶材原子凝聚在衬底上形成薄膜，这种薄膜制备方法就是底上形成薄膜，这种薄膜制备方法就是溅射法。 5. 溅射法溅射法 14v溅射镀膜设备主溅射镀膜设备主要由要由镀膜室镀膜室和和

12、真真空排气系统空排气系统两大两大部分组成。部分组成。一、溅射镀膜设备 15v 镀膜室中的镀膜室中的靶（膜材）靶（膜材）是需要被溅射的物质，作为是需要被溅射的物质，作为阴极阴极，可以被加上一个负电位，可以被加上一个负电位，衬底作为阳极衬底作为阳极接地，这样在靶和接地，这样在靶和衬底之间可以加上一个几百到几千伏特的电压。衬底之间可以加上一个几百到几千伏特的电压。v 在真空室内充入在真空室内充入Ar气，在电极间形成气，在电极间形成辉光放电辉光放电。 16多功能磁控溅射镀膜装置多功能磁控溅射镀膜装置 17 辉光放电辉光放电v 先把真空室抽到一定的真空度，然后通入先把真空室抽到一定的真空度，然后通入0.

13、110 Pa 0.110 Pa 的的气体，通常为惰性气体，如气体，通常为惰性气体，如Ar（氩）气，当外加直流高电（氩）气，当外加直流高电压超过气体的起始放电电压时，气体被击穿，气体就由绝压超过气体的起始放电电压时，气体被击穿，气体就由绝缘体变成良好的导体，这时电流突然上升，两电极间的电缘体变成良好的导体，这时电流突然上升，两电极间的电压突然下降。此时，两电极之间就会出现明暗相间的发光压突然下降。此时，两电极之间就会出现明暗相间的发光层，称气体的这种放电为层，称气体的这种放电为辉光放电。v 视频介绍 二、溅射法的基本原理为什么会有辉光放电现象的发生？ 18v由于紫外线和宇宙射线在穿过大气层到达地

14、球时引由于紫外线和宇宙射线在穿过大气层到达地球时引起空气分子电离，这样在起空气分子电离，这样在我们生活的空间周围必定我们生活的空间周围必定存在一些自由电子存在一些自由电子。v尽管对真空室进行抽真空，使其达到一定的真空度尽管对真空室进行抽真空，使其达到一定的真空度，但是，但是在真空室中还是存在着少量的自由电子在真空室中还是存在着少量的自由电子。 辉光放电产生原因辉光放电产生原因 19v 如果向真空室中通入一定量的如果向真空室中通入一定量的Ar气气，并在真空室中的两电，并在真空室中的两电极间加上一极间加上一高电压高电压，在高电压的作用下，这些少量的自由，在高电压的作用下，这些少量的自由电子被加速电

15、子被加速具有了较高的能量，这些具有较高能量的自由具有了较高的能量，这些具有较高能量的自由电子电子同同Ar原子发生碰撞原子发生碰撞，使，使Ar原子原子电离电离，产生新的自由电，产生新的自由电子和子和Ar离子（离子（Ar离子是正离子，离子是正离子，Ar+），新的自由电子又），新的自由电子又被电场加速产生更多的自由电子和被电场加速产生更多的自由电子和Ar离子。离子。 v 另一方面，另一方面，Ar离子也被电场加速，碰撞阴极电极离子也被电场加速，碰撞阴极电极，使阴极，使阴极电极放出二次电子，这些二次电子也同样要被电场加速，电极放出二次电子，这些二次电子也同样要被电场加速，被电场加速的二次电子电离更多的被

16、电场加速的二次电子电离更多的Ar原子产生更多的自由原子产生更多的自由电子，上述这些过程循环往复地进行下去，就产生了稳定电子，上述这些过程循环往复地进行下去，就产生了稳定的的辉光放电。辉光放电产生原因辉光放电产生原因 20v在辉光放电的过程中，自由电子和在辉光放电的过程中，自由电子和Ar离子还可以离子还可以结合形成结合形成Ar原子。此外，由于具有较高能量的自原子。此外，由于具有较高能量的自由电子在运动中与由电子在运动中与Ar原子原子/ /离子碰撞并激发他们，离子碰撞并激发他们，使使Ar原子原子/ /离子进入激发态，离子进入激发态，处于激发态的处于激发态的Ar原子原子/ /离子返回到基态时离子返回

17、到基态时以发射光的形式将能量释放出以发射光的形式将能量释放出来。不同气体对应不同的发光颜色。来。不同气体对应不同的发光颜色。 v辉光放电中的气体状态被称为辉光放电中的气体状态被称为等离子体等离子体。 21真空室电极高真空泵等离子体RF 发生器匹配部件辉光放电和等离子体 22 溅射现象和溅射法溅射现象和溅射法v 在电场的作用下，在电场的作用下，Ar离子被向着阴极（靶）加速。这些高能离子被向着阴极（靶）加速。这些高能ArAr离子在向着阴极运动中，一部分离子在向着阴极运动中，一部分Ar离子可以直接碰撞阴极，而离子可以直接碰撞阴极，而另一部分另一部分Ar离子可以同阴极附近区域内的离子可以同阴极附近区域

18、内的Ar原子发生碰撞，原子发生碰撞，在这一碰撞中在这一碰撞中Ar离子和离子和Ar原子之间发生电荷交换相互作用。原子之间发生电荷交换相互作用。 因此碰撞阴极（靶）的高能粒子包括高速Ar离子和高速Ar原子。v 这种这种电荷交换相互作用可以表述为：高速运动的可以表述为：高速运动的Ar离子和一离子和一个静止的个静止的Ar原子发生碰撞，从而产生一个静止的原子发生碰撞，从而产生一个静止的Ar离子和一离子和一个高速运动的个高速运动的Ar原子原子。高速运动的。高速运动的ArAr原子的运动方向同原来原子的运动方向同原来高速运动的高速运动的Ar离子的运动方向相同，而那个碰撞后静止的离子的运动方向相同，而那个碰撞后

19、静止的Ar离子在碰撞位置从静止开始再次被电场所加速。离子在碰撞位置从静止开始再次被电场所加速。 23v 利用气体放电产生的正离子，在电场的作用下加速成为利用气体放电产生的正离子，在电场的作用下加速成为高能高能粒子粒子，高能粒子碰撞固体表面，在与固体表面的原子或分子，高能粒子碰撞固体表面，在与固体表面的原子或分子进行能量和动量交换后，固体表面原子或分子获得入射粒子进行能量和动量交换后，固体表面原子或分子获得入射粒子所携带的部分能量，从固体表面飞出原子或分子的现象称为所携带的部分能量，从固体表面飞出原子或分子的现象称为溅射溅射。v 溅射镀膜法溅射镀膜法: : 被溅射出来的物质沉积到衬底表面上形成薄

20、膜被溅射出来的物质沉积到衬底表面上形成薄膜的方法。简称的方法。简称溅射法溅射法。v 阴极溅射：在实际进行溅射时，多半是让被加速的正离子轰阴极溅射：在实际进行溅射时，多半是让被加速的正离子轰击作为阴极的靶，并从阴极靶溅射出原子，所以也称此过程击作为阴极的靶，并从阴极靶溅射出原子，所以也称此过程为为阴极溅射阴极溅射。 24v 目前最广泛采用的溅射理论模型是目前最广泛采用的溅射理论模型是级联碰撞模型级联碰撞模型（也（也称为称为链式碰撞模型链式碰撞模型）：入射的高能粒子与固体（靶）表面）：入射的高能粒子与固体（靶）表面原子发生碰撞时把能量传给靶，通过动量转移把靶中处于原子发生碰撞时把能量传给靶，通过动

21、量转移把靶中处于平衡位置的晶格原子撞出，使其离开其平衡位置。平衡位置的晶格原子撞出，使其离开其平衡位置。 溅射现象物理机制溅射现象物理机制级联碰撞模型级联碰撞模型 25v 这一离开平衡位置的原子继续碰撞靶中其它原子，这种碰撞这一离开平衡位置的原子继续碰撞靶中其它原子，这种碰撞继续下去形成继续下去形成级联碰撞（链式碰撞）级联碰撞（链式碰撞）。当级联碰撞延伸到靶。当级联碰撞延伸到靶表面，使靶表面原子或分子的能量足以克服它们之间的结合表面，使靶表面原子或分子的能量足以克服它们之间的结合能时，靶表面原子或分子脱离其表面逸出逸出靶材，成为被能时，靶表面原子或分子脱离其表面逸出逸出靶材，成为被溅射原子或分

22、子。溅射原子或分子。 26p 溅射率溅射率又称为又称为溅射产额溅射产额或或溅射溅射系数系数，是指高能粒子轰击固体，是指高能粒子轰击固体表面时，每个入射粒子从固体表面时，每个入射粒子从固体表面溅射出来的平均原子（分表面溅射出来的平均原子（分子）数。子）数。p 与入射能量，入射离子种类，与入射能量，入射离子种类，溅射物质种类等因素有关。溅射物质种类等因素有关。 溅射率溅射率三、溅射主要参数 27 只有入射离子能量超过一定阈值以后，才能从被溅射物质表面溅射出离子。 随入射离子能量的增加，溅射率先增加，然后处于平缓（10Kev)，离子能量继续增加，溅射率反而下降。入射离子能量的影响入射离子能量的影响

23、28通常采用惰性气体离子来溅射，重离子的溅射率比轻离子高，但考虑价格因素，通常使用氩气作为溅射气体。用相同能量的离子溅射不同的物质，溅射率也是不同的，Cu, Ag, Au溅射率高，而Ti, W, Mo等溅射率低。入射离子的种类和被溅射入射离子的种类和被溅射物质的种类物质的种类 29 （1 1）当加速电压低于某一值时，溅射率为零，而高于这一值）当加速电压低于某一值时，溅射率为零，而高于这一值后，溅射率才开始显现出数值。后，溅射率才开始显现出数值。将靶材原子溅射出来所需的将靶材原子溅射出来所需的入射离子最小能量值为入射离子最小能量值为溅射阈值溅射阈值，与入射离子的种类关系不，与入射离子的种类关系不

24、大、主要取决于靶材料。大、主要取决于靶材料。这一发生溅射现象的最小加速电压被称为阈值电压。通常，阈值电压为十几到几十伏特。 （2 2）当加速电压超过阈值）当加速电压超过阈值电压以后，随着加速电压的电压以后，随着加速电压的增加溅射率单调增加。增加溅射率单调增加。 （3 3）当加速电压继续增加）当加速电压继续增加超过某一值后，由于出现离超过某一值后，由于出现离子注入效应，溅射率随着电子注入效应，溅射率随着电压的增大开始单调减小。压的增大开始单调减小。 阈值电压阈值电压 30溅射方法根据特征可分为：溅射方法根据特征可分为： 阴极阴极溅射溅射、射频溅射射频溅射、反应溅射、磁控溅射反应溅射、磁控溅射和反

25、应磁控溅射反应磁控溅射。四、溅射沉积方法 31 阴极溅射装置及特性阴极溅射装置及特性（只适用于靶材为良导体的溅射）（只适用于靶材为良导体的溅射）v 加上直流电压后，辉光放电开始，正离子打击靶面，靶材表面的中性原子溅射出，这些原子沉积在衬底上形成薄膜。v 在离子轰击靶材的同时，有大量二次电子从阴极靶发射出来，被电场加速向衬底运动，在运动过程中，与气体原子碰撞又产生更多的离子，更多的离子轰击靶材又释放出更多的电子，从而使辉光放电达到自持。气体离子气体离子靶材离子靶材离子二次电子二次电子工作原理：工作原理： 32v 优点：结构简单，操作方便，可长时间进行溅射。v 缺点： 阴极溅射辉光放电的气体的离化

26、率低，沉积速率低； 靶材必须为金属，一般不能直接制备绝缘介质材料； 二次电子轰击，温度较高，使不能承受高温的衬底的应用受到限制，且对衬底造成损伤； 工作气压高，对薄膜造成污染，影响沉积速率，降低工作气压易使辉光放电熄灭。 33v 工作原理：v 在射频溅射系统中，射频电势加在位于绝缘靶下面的金属电极上，在射频电场作用下，在两电极间振荡运动的电子具有足够高的能量产生离化碰撞，从而使放电达到自持。射频溅射装置及特性射频溅射装置及特性 34v 高频交流电场使靶交替地由离子和电子进行轰击，电子在高频电场中的振荡增加了电离几率，因而射频溅射的溅射速率要高于阴极溅射。靶材可以是绝缘体、金属、半导体等。图：图

27、： 绝缘体的射频溅射原理绝缘体的射频溅射原理 35 传统溅射方法缺点：传统溅射方法缺点：沉积速率低；沉积速率低；工作气压高；工作气压高；气体分子对薄膜污染高气体分子对薄膜污染高磁控溅射装置及特性磁控溅射装置及特性为了在低气压下进行高速溅射，必须有效地提高气体的离化率。磁控溅射引入正交电磁场，使离化率提高到5%-6%，溅射速率提高十倍左右。 36 通过通过在阴极内加装一个磁体，在靶材表面形成一个与电场在阴极内加装一个磁体，在靶材表面形成一个与电场正交的磁场，电子在磁场力的作用下改变其运动方向。正交的磁场，电子在磁场力的作用下改变其运动方向。 磁控溅射原理：磁控溅射原理： 37垂直方向分布的垂直方

28、向分布的磁力线将电子约束在靶材表面附近，使得从，使得从靶材表面上释放出来的电子以及工作气体电离化出来的电子，靶材表面上释放出来的电子以及工作气体电离化出来的电子，并不直接飞向阳极而是会并不直接飞向阳极而是会沿着螺旋方向运动，从而延长了其，从而延长了其在等离子体中的运动轨迹，提高了电子与气体分子的碰撞几在等离子体中的运动轨迹，提高了电子与气体分子的碰撞几率，大大提高电子对气体的电离几率。率，大大提高电子对气体的电离几率。 38v 磁场的作用使电子不再做平行直线运动，而是围绕磁力线做螺旋运动，这就意味着电子的运动路径由于磁场的作用而大幅度地增加，从而有效地提高了气体的离化效率和薄膜的沉积速率。v

29、磁控溅射比直流和射频溅射的沉积速率高很多。原因：（1）磁场中电子的电离效率提高，离化率提高到5%-6%，溅射速率可提高十倍左右。（2）在较低工作气压下（0.1Pa)溅射原子被散射的几率减小，提高了入射到衬底上的原子的能量，从而提高薄膜的质量。v 靶材溅射不均匀、靶材利用率低。靶材溅射不均匀、靶材利用率低。如下图。如下图。 磁控溅射特征磁控溅射特征： 39 40 利用化合物直接作为靶材溅射生长薄膜时，薄膜与靶材的利用化合物直接作为靶材溅射生长薄膜时，薄膜与靶材的成分可能偏离，如制备氧化物薄膜时，会造成氧含量偏低，这成分可能偏离，如制备氧化物薄膜时，会造成氧含量偏低，这时可在溅射气体中通入适量的氧

30、气。时可在溅射气体中通入适量的氧气。 在存在反应气体的情况下，溅射靶材时，靶材料与反应气在存在反应气体的情况下，溅射靶材时，靶材料与反应气体反应形成化合物（如氮化物、碳化物、氧化物），体反应形成化合物（如氮化物、碳化物、氧化物），这种在沉这种在沉积的同时形成化合物的溅射称为积的同时形成化合物的溅射称为反应溅射反应溅射。 反应溅射装置及特性反应溅射装置及特性采用纯金属作为靶材，通入不同的反应气体，沉积不同的薄采用纯金属作为靶材，通入不同的反应气体，沉积不同的薄膜。反应溅射是低温等离子体气相沉积过程，重复性好，已膜。反应溅射是低温等离子体气相沉积过程，重复性好，已用于制备大量的化合物薄膜。用于制备

31、大量的化合物薄膜。 41反应溅射应用：反应溅射应用： 42溅射过程中，反应基本发生在衬底表面，气相反应几乎可以忽略。靶表面同时进行着溅射和反应生成化合物的两种过程。如果溅射速率大于化合物生成速率，则靶就处于金属溅射态；反之，若化合物形成速率超过溅射速率，则溅射就可能停止。沉积膜的成分不同于靶材。调整氩气和反应气体分压，可控制化合物薄膜的组成、沉积速率和薄膜性能。反应溅射特征：反应溅射特征： 43 靶中毒现象：在典型的反应溅射系统中，反应气体与靶发生反应，在靶表面形成化合物，称为靶中毒。 降低靶中毒措施：将反应气体和溅射气体分别送到衬底和靶材附近，保证反应气体输入位置远离靶材靠近衬底。提高靶材溅

32、射速率，降低活性气体的吸附。 44很好结合反应溅射和磁控溅射特征很好结合反应溅射和磁控溅射特征ZnO薄膜薄膜氧气氧气Zn靶靶如氧化锌薄膜制备方法：如氧化锌薄膜制备方法：反应磁控溅射 反应磁控溅射反应磁控溅射 45溅射镀膜优缺点：溅射镀膜优缺点： 46与真空蒸发法比较：与真空蒸发法比较：v 同真空蒸发法制备的薄膜相比，溅射法制备的薄膜的最大优同真空蒸发法制备的薄膜相比，溅射法制备的薄膜的最大优点是，膜材原子到达衬底表面时的能量很高。用真空蒸发法点是，膜材原子到达衬底表面时的能量很高。用真空蒸发法镀膜时膜材原子到达衬底表面时的能量约为镀膜时膜材原子到达衬底表面时的能量约为 0.1 eV 0.1 e

33、V（电子（电子伏特），而用溅射法镀膜时膜材原子到达衬底表面时的能量伏特），而用溅射法镀膜时膜材原子到达衬底表面时的能量在在 110 eV 110 eV。v 由于溅射法镀膜时膜材原子到达衬底表面的能量较高，因此由于溅射法镀膜时膜材原子到达衬底表面的能量较高，因此同真空蒸发法制备的薄膜相比，溅射法制备的薄膜同衬底之同真空蒸发法制备的薄膜相比，溅射法制备的薄膜同衬底之间具有较高的附着力，薄膜不容易从衬底上剥落。此外，膜间具有较高的附着力，薄膜不容易从衬底上剥落。此外，膜材原子具有的较高的能量对薄膜结构和特性具有很大影响。材原子具有的较高的能量对薄膜结构和特性具有很大影响。 476. 薄膜的生长过程薄

34、膜的生长过程v 被蒸发或被溅射原子在衬底上的凝聚或吸附导致了被蒸发或被溅射原子在衬底上的凝聚或吸附导致了薄膜的形成。v 在薄膜的生长过程中，原子并不只是单纯地降落堆积在衬在薄膜的生长过程中，原子并不只是单纯地降落堆积在衬底上的。如果原子单纯地降落堆积在衬底上，将导致组成底上的。如果原子单纯地降落堆积在衬底上，将导致组成薄膜的原子在衬底上是薄膜的原子在衬底上是随机排列，从而形成，从而形成非晶态结构的的薄膜。薄膜。v 实验证明，尽管在实际中可以形成非晶态结构的薄膜，但实验证明，尽管在实际中可以形成非晶态结构的薄膜，但是是大多数情况下是形成多晶结构的薄膜，在适当的制备条，在适当的制备条件下还可以形成

35、件下还可以形成单晶薄膜。 48 生长在生长在SiO2衬底上的多晶结构的衬底上的多晶结构的Au薄膜的薄膜的SEM照片照片v 具有相同的原子排列区域被称为具有相同的原子排列区域被称为晶粒。当薄膜是由多个晶粒。当薄膜是由多个晶粒组成时，薄膜被称为多晶结构的薄膜，简称为组成时，薄膜被称为多晶结构的薄膜，简称为多晶薄膜；v 当薄膜只是由一个晶粒组成，即整个薄膜只具有一种原子的当薄膜只是由一个晶粒组成，即整个薄膜只具有一种原子的规则排列方式时，薄膜被称为规则排列方式时，薄膜被称为单晶薄膜。 49v 在衬底表面上被蒸发或被溅射原子的移动在衬底表面上被蒸发或被溅射原子的移动即即表面迁移，受，受到它们同衬底原子

36、之间的相互作用、它们自己之间的相互到它们同衬底原子之间的相互作用、它们自己之间的相互作用、衬底温度等因素的影响。从而导致薄膜生长过程和作用、衬底温度等因素的影响。从而导致薄膜生长过程和形成的薄膜结构将具有各种类型。形成的薄膜结构将具有各种类型。v 从形貌学的角度看，薄膜的生长过程可以分成以下的三种从形貌学的角度看，薄膜的生长过程可以分成以下的三种类型。类型。 50（1）核生长型v 被蒸发或被溅射的原子到达衬底被蒸发或被溅射的原子到达衬底表面后，原子在衬底上凝聚形成表面后，原子在衬底上凝聚形成核，后续到达衬底的原子不断聚核，后续到达衬底的原子不断聚集在核的附近，使核在三维方向集在核的附近，使核在

37、三维方向上不断长大形成岛，最后随着岛上不断长大形成岛，最后随着岛的继续长大，形成连续的薄膜。的继续长大，形成连续的薄膜。v 大部分薄膜的生长过程都属于这大部分薄膜的生长过程都属于这种种核生长型。v 透射电子显微镜的观察和理论分透射电子显微镜的观察和理论分析结果表明，析结果表明，核生长型薄膜生长核生长型薄膜生长过程可以分成以下过程可以分成以下四个阶段： 51 形核阶段形核阶段v 被蒸发或被溅射的原子到达衬底表面，这些到达原子同被蒸发或被溅射的原子到达衬底表面，这些到达原子同衬底原子发生碰撞，其中一部分到达原子与衬底原子交换的衬底原子发生碰撞，其中一部分到达原子与衬底原子交换的能量很少，仍具有较高

38、的能量，它们能够返回气相。而另一能量很少，仍具有较高的能量，它们能够返回气相。而另一部分与衬底原子交换能量较多的到达原子则被吸附在衬底表部分与衬底原子交换能量较多的到达原子则被吸附在衬底表面上，这种吸附主要是物理吸附。面上，这种吸附主要是物理吸附。v 被吸附的原子将在衬底上停留一段时间。由于被吸附的被吸附的原子将在衬底上停留一段时间。由于被吸附的原子本身还具有一些能量，同时还可以从衬底得到热能，因原子本身还具有一些能量，同时还可以从衬底得到热能，因此被吸附的原子可以在衬底表面进行迁移或扩散。此被吸附的原子可以在衬底表面进行迁移或扩散。 52v 在这一迁移或扩散的过程中，被吸附的原子有可能还会返

39、回在这一迁移或扩散的过程中，被吸附的原子有可能还会返回到气相（再蒸发），也有可能与衬底发生化学作用从而形成到气相（再蒸发），也有可能与衬底发生化学作用从而形成化学吸附，还有可能遇到其它的被吸附的原子或从气相到达化学吸附，还有可能遇到其它的被吸附的原子或从气相到达的原子从而形成原子对或原子团（由两个以上原子组成）。的原子从而形成原子对或原子团（由两个以上原子组成）。v 当发生上述的化学吸附以及形成原子对或原子团时，原子的当发生上述的化学吸附以及形成原子对或原子团时，原子的再蒸发和迁移的可能性就变的极小，从而形成了稳定的凝聚再蒸发和迁移的可能性就变的极小，从而形成了稳定的凝聚核（晶核）。核（晶核）

40、。 53 小岛阶段小岛阶段v 当衬底上形成的凝聚核（晶核）达到一定的密度后，当衬底上形成的凝聚核（晶核）达到一定的密度后，继续沉积就不再形成新的晶核。新到达衬底的原子吸附在继续沉积就不再形成新的晶核。新到达衬底的原子吸附在衬底表面上，通过表面迁移将积聚在已有的晶核上，使晶衬底表面上，通过表面迁移将积聚在已有的晶核上，使晶核生长并形成小岛，这些小岛通常具有三维结构，并多数核生长并形成小岛，这些小岛通常具有三维结构，并多数已经具有该种物质的晶体结构，即已经形成了微晶粒。已经具有该种物质的晶体结构，即已经形成了微晶粒。 54 网络阶段网络阶段v 随着小岛的生长，相邻小岛互相接触并彼此结合，结随着小岛

41、的生长，相邻小岛互相接触并彼此结合，结合的过程类似两个小液滴结合形成一个大液滴的过程。合的过程类似两个小液滴结合形成一个大液滴的过程。v 这是由于小岛在结合过程中要释放一定的能量，这些这是由于小岛在结合过程中要释放一定的能量，这些能量足以使相结合的具有微晶粒结构的小岛瞬时熔化，在能量足以使相结合的具有微晶粒结构的小岛瞬时熔化，在小岛结合形成新的较大的岛以后，由于温度下降，新生成小岛结合形成新的较大的岛以后，由于温度下降，新生成的较大的岛将重新结晶。的较大的岛将重新结晶。v 随着沉积的继续，小岛不断结合长大，将形成具有沟随着沉积的继续，小岛不断结合长大，将形成具有沟道的网络状结构的薄膜。道的网络

42、状结构的薄膜。 55 连续薄膜连续薄膜v 在形成具有沟道的网络状结构的薄膜后，继续沉积，在形成具有沟道的网络状结构的薄膜后，继续沉积，到达原子将填充网络状结构薄膜中的空沟道。这时在这些到达原子将填充网络状结构薄膜中的空沟道。这时在这些空沟道中可以生成新的小岛，小岛生长、结合来填充空沟空沟道中可以生成新的小岛，小岛生长、结合来填充空沟道，最后形成连续薄膜。道，最后形成连续薄膜。 56v 不同的物质所经历上述这四个阶段的状况是不同的，重要的不同的物质所经历上述这四个阶段的状况是不同的，重要的不同点是不同点是形成连续薄膜时不同的物质具有不同的薄膜厚度。v 例如，铝薄膜和银薄膜都是核生长型的薄膜，铝薄

43、膜在很薄例如，铝薄膜和银薄膜都是核生长型的薄膜，铝薄膜在很薄时就形成了连续的薄膜，而银薄膜则要在较厚时才形成了连时就形成了连续的薄膜，而银薄膜则要在较厚时才形成了连续的薄膜。续的薄膜。v 在一般的制备条件下，大部分薄膜，特别是在一般的制备条件下，大部分薄膜，特别是金属薄膜具有核生长型的生长模式。 57（2）层生长型v 被蒸发或被溅射的原子到被蒸发或被溅射的原子到达衬底表面后，原子首先达衬底表面后，原子首先在衬底表面以单原子层的在衬底表面以单原子层的形式均匀地覆盖一层，然形式均匀地覆盖一层，然后再在第一层原子层上均后再在第一层原子层上均匀地生长上第二层原子，匀地生长上第二层原子，随后在第二层原子

44、上继续随后在第二层原子上继续生长第三层、第四层生长第三层、第四层，一层一层地生长下去，一层一层地生长下去，最终形成薄膜。最终形成薄膜。 58v 被蒸发或被溅射的原子到达衬底表面，经过表面扩散被蒸发或被溅射的原子到达衬底表面，经过表面扩散与其它前期到达并已吸附在衬底表面的原子碰撞后形成二与其它前期到达并已吸附在衬底表面的原子碰撞后形成二维的凝聚核（晶核）。随着沉积的继续，二维的晶核继续维的凝聚核（晶核）。随着沉积的继续，二维的晶核继续捕捉周围的到达衬底表面并被吸附的原子，从而生长成二捕捉周围的到达衬底表面并被吸附的原子，从而生长成二维的小岛。维的小岛。v 这些二维小岛间的距离大体上等于吸附原子的

45、平均扩这些二维小岛间的距离大体上等于吸附原子的平均扩散距离，因此二维小岛很容易捕获到达衬底表面并被吸附散距离，因此二维小岛很容易捕获到达衬底表面并被吸附的原子；同时小岛的半径小于吸附原子的平均扩散距离，的原子；同时小岛的半径小于吸附原子的平均扩散距离，因此，到达小岛上的吸附原子在小岛表面上扩散并能够到因此，到达小岛上的吸附原子在小岛表面上扩散并能够到达小岛的边缘，最后被小岛的边缘所捕获。达小岛的边缘，最后被小岛的边缘所捕获。层生长型特点：层生长型特点： 59v作为这一结果，最终小岛不容易在三维方向上生长，作为这一结果，最终小岛不容易在三维方向上生长，容易在二维方向生长。也就是说，只有在第容易在

46、二维方向生长。也就是说，只有在第n n层的小岛已层的小岛已经长到足够大，甚至小岛已经相互结合，形成了完整的第经长到足够大，甚至小岛已经相互结合，形成了完整的第n n层后，第层后，第n+1n+1层的二维晶核或二维小岛才能够形成，最终层的二维晶核或二维小岛才能够形成，最终导致了薄膜的导致了薄膜的层生长模式。 60v 层生长型薄膜的具体实例有，在金层生长型薄膜的具体实例有，在金（Au）的单晶衬的单晶衬底上生长钯底上生长钯（Pd）薄膜，在硫化钯薄膜，在硫化钯（PdS）单晶衬底上生单晶衬底上生长硒化钯长硒化钯（PdSe）薄膜，在铁薄膜，在铁（Fe）单晶衬底上生长铜单晶衬底上生长铜（Cu）薄膜等。最典型的

47、例子则是衬底材料和薄膜材料薄膜等。最典型的例子则是衬底材料和薄膜材料相同的相同的同质外延生长薄膜（这里外延层就是指与衬底单晶（这里外延层就是指与衬底单晶的晶格相同排列方式增加了若干晶体排列层）。的晶格相同排列方式增加了若干晶体排列层）。v 值得注意的是，薄膜层生长时，薄膜中靠近衬底的区值得注意的是，薄膜层生长时，薄膜中靠近衬底的区域，其结构通常类似于衬底的结构，随着薄膜厚度的增加域，其结构通常类似于衬底的结构，随着薄膜厚度的增加，在这一区域上部形成具有较多缺陷的过渡区域，经过了，在这一区域上部形成具有较多缺陷的过渡区域，经过了这一过渡区域后，薄膜的结构才具有了该种材料固有的晶这一过渡区域后，薄

48、膜的结构才具有了该种材料固有的晶体结构。体结构。 61（3）层核生长型v 被蒸发或被溅射的原子被蒸发或被溅射的原子到达衬底表面后，原子首先到达衬底表面后，原子首先在衬底表面以单原子层的形在衬底表面以单原子层的形式均匀地覆盖一层，然后到式均匀地覆盖一层，然后到达原子再在第一层原子层上达原子再在第一层原子层上凝聚形成核，随着核的不断凝聚形成核，随着核的不断长大形成岛，随着岛的长大长大形成岛，随着岛的长大最终形成连续的薄膜。最终形成连续的薄膜。 62v被蒸发或被溅射的原子到达衬底表面，首先被蒸发或被溅射的原子到达衬底表面，首先在衬底表面生长在衬底表面生长1212层单原子层，这种二维结构层单原子层，这

49、种二维结构强烈地受到衬底晶格的影响，其晶格常数有较大强烈地受到衬底晶格的影响，其晶格常数有较大的畸变。随着沉积的继续，到达的原子在这二维的畸变。随着沉积的继续，到达的原子在这二维原子层上以核生长的方式生长成小岛，最终形成原子层上以核生长的方式生长成小岛，最终形成薄膜。薄膜。层核生长型特点：层核生长型特点： 63v 在衬底原子和薄膜原子的相互作用特别强的情况下，在衬底原子和薄膜原子的相互作用特别强的情况下，薄膜的生长才容易出现薄膜的生长才容易出现层核生长型。在半导体衬底上生长。在半导体衬底上生长金属薄膜时，常常出现层核生长型，例如在锗金属薄膜时，常常出现层核生长型，例如在锗（Ge）上上蒸发沉积镉

50、蒸发沉积镉（Cd）薄膜，在硅薄膜，在硅（Si）上蒸发沉积铋上蒸发沉积铋（Bi）薄膜、银薄膜、银（Ag）薄膜等都属于这种类型。薄膜等都属于这种类型。v 对于层核生长型的判断，必须在生长初期进行，但是对于层核生长型的判断，必须在生长初期进行，但是由于薄膜的生长初期只有由于薄膜的生长初期只有 12 层的原子层，因此往往很层的原子层，因此往往很难判断。只是近年来随着表面分析技术的发展，这种生长难判断。只是近年来随着表面分析技术的发展，这种生长类型才被确认。目前对它的研究还在不断深入地进行。类型才被确认。目前对它的研究还在不断深入地进行。 647. 薄膜的结构及缺陷薄膜的结构及缺陷v 从组织结构上分类，

51、薄膜材料同块体材料一样，具有非晶从组织结构上分类，薄膜材料同块体材料一样，具有非晶、多晶和单晶三种结构。、多晶和单晶三种结构。v 薄膜的结构非常强的依赖于薄膜的结构非常强的依赖于衬底衬底和和薄膜的制备条件薄膜的制备条件，对于，对于同一种薄膜材料而言，不同的衬底和不同的制备条件可以同一种薄膜材料而言，不同的衬底和不同的制备条件可以得到完全不同的结构。得到完全不同的结构。 例如：例如：在在MgO衬底上用直流溅射制备的衬底上用直流溅射制备的Ni薄膜，在沉积温薄膜，在沉积温度为度为190度时度时Ni薄膜为多晶结构，而在沉积温度为薄膜为多晶结构，而在沉积温度为280度时度时Ni薄膜为单晶结构。薄膜为单晶

52、结构。v 此外，对于已经制得的薄膜，通过此外，对于已经制得的薄膜，通过热处理热处理等手段也可以使等手段也可以使薄膜的结构发生变化。薄膜结构的变化将影响薄膜的物理薄膜的结构发生变化。薄膜结构的变化将影响薄膜的物理和化学性质的变化。和化学性质的变化。7.1 薄膜的结构 65v 在薄膜制备过程中，具体影响薄膜结构的制备条件主要有在薄膜制备过程中，具体影响薄膜结构的制备条件主要有以下几个方面：以下几个方面：衬底衬底、沉积温度沉积温度、背景真空中的杂质背景真空中的杂质、沉沉积速率积速率、入射气相原子的方向入射气相原子的方向、以及、以及溅射时的溅射时的Ar气压强气压强、靶与衬底间距靶与衬底间距和和衬底偏压

53、衬底偏压等。等。v 这些制备条件归根到底是通过影响这些制备条件归根到底是通过影响薄膜原子在衬底或薄膜表面上的运动和和薄膜原子与其它原子（杂质原子）的相互作用来决定薄膜的结构。来决定薄膜的结构。 66 溅射沉积在溅射沉积在SiO2衬底上的衬底上的 NiFe薄膜的断面薄膜的断面SEM照片照片 200nm 通常，在一般的制备通常，在一般的制备条件下薄膜具有条件下薄膜具有多晶结构。例如，在沉积。例如，在沉积温度为室温下，制备温度为室温下，制备的金属薄膜就为的金属薄膜就为柱状多晶结构。 多晶薄膜多晶薄膜柱状晶粒结构产生原因？ 67v 当薄膜经核生成和核生长，成为不连续的岛时，相对于岛的侧当薄膜经核生成和

54、核生长，成为不连续的岛时，相对于岛的侧面而言，岛的顶部受到气相中的蒸发原子（薄膜原子）碰撞的面而言，岛的顶部受到气相中的蒸发原子（薄膜原子）碰撞的机会最多，而岛的侧面由于其周围其它岛挡住了一些蒸发原子机会最多，而岛的侧面由于其周围其它岛挡住了一些蒸发原子的到达，因此岛在薄膜生长方向（即薄膜厚度方向）生长的速的到达，因此岛在薄膜生长方向（即薄膜厚度方向）生长的速度比其它方向的要快，这就是度比其它方向的要快，这就是薄膜沉积时阴影效应。v 随着薄膜不断生长，岛不断增高，其阴影效应就更加明显。随着薄膜不断生长，岛不断增高，其阴影效应就更加明显。 阴影效应 薄膜沉积时的阴影效应示意图薄膜沉积时的阴影效应

55、示意图 68这种多晶薄膜的柱状晶粒结构被认为是由于薄膜原子（蒸发这种多晶薄膜的柱状晶粒结构被认为是由于薄膜原子（蒸发原子）或分子在衬底表面具有原子）或分子在衬底表面具有有限的迁移速率所引起的。所引起的。同时，沉积时的同时，沉积时的阴影效应对薄膜的柱状晶粒的形成也起了促对薄膜的柱状晶粒的形成也起了促进作用。进作用。柱状晶粒结构产生原因： 改变原子或分子在衬底表面迁移速率的简单而有效的方法改变原子或分子在衬底表面迁移速率的简单而有效的方法就是就是改变沉积温度（衬底温度）。沉积温度的升高将增大。沉积温度的升高将增大原子或分子在衬底表面的迁移速率。原子或分子在衬底表面的迁移速率。 69v1969196

56、9年年Movchan和和Demchishin在在不同沉积温度下下真空蒸发制备了多种金属薄膜，通过观察不同沉制备了多种金属薄膜，通过观察不同沉积温度下的薄膜结构，他们提出了积温度下的薄膜结构，他们提出了结构区域模型沉积温度（衬底温度）同薄膜结构的关系示意图。 70 当沉积温度当沉积温度Td与材料的熔点与材料的熔点Tm的的比值小于0.3时，由于原子的时，由于原子的表面扩散（表面迁移速率）和体扩散能力很低，沉积在衬底上表面扩散（表面迁移速率）和体扩散能力很低，沉积在衬底上的原子失去了扩散能力，再加上沉积的阴影效应，薄膜由的原子失去了扩散能力，再加上沉积的阴影效应，薄膜由很细的柱状晶粒组成，并且在柱状

57、晶粒之间（即，晶界处）存在许组成，并且在柱状晶粒之间（即，晶界处）存在许多类似多类似毛细孔的空洞，这一结构区域被称为，这一结构区域被称为区域1。沉积温度（衬底温度）同薄膜结构的关系示意图 71 当当T Td d与与T Tm m的的比值大于0.3而小于0.5时，原子的表面扩散能力很高，时，原子的表面扩散能力很高，已经可以进行相当距离的扩散，但是体扩散能力还不充分，原已经可以进行相当距离的扩散，但是体扩散能力还不充分，原子表面扩散能力的增强也消弱了薄膜沉积时的阴影效应，因此，子表面扩散能力的增强也消弱了薄膜沉积时的阴影效应，因此，在这一温度区域形成的薄膜由在这一温度区域形成的薄膜由较粗的柱状晶粒组

58、成，并且在柱组成，并且在柱状晶粒之间状晶粒之间没有空洞存在，薄膜结构变得致密，这称为，薄膜结构变得致密，这称为区域2。沉积温度（衬底温度）同薄膜结构的关系示意图 72 当当Td与与Tm的的比值大于0.5时，原子的体扩散增强，并对薄膜的时，原子的体扩散增强，并对薄膜的结构产生重要的影响，从而导致薄膜由很大的结构产生重要的影响，从而导致薄膜由很大的非柱状晶粒组成，组成，类似于块体材料的结构，这一结构区域被称为类似于块体材料的结构，这一结构区域被称为区域3。沉积温度（衬底温度）同薄膜结构的关系示意图 73v 对于对于溅射制备的薄膜，由于薄膜生长过程中受到能量粒子（的薄膜，由于薄膜生长过程中受到能量粒

59、子（如，如，Ar原子）的影响以及被溅射原子（薄膜原子）本身具有原子）的影响以及被溅射原子（薄膜原子）本身具有较高的能量（数较高的能量（数eV以上），因此溅射制备的薄膜的结构比真以上），因此溅射制备的薄膜的结构比真空蒸发制备的薄膜的结构要复杂。空蒸发制备的薄膜的结构要复杂。v 二十世纪二十世纪70年代初，年代初，Thornton观察了在不同沉积温度和不同观察了在不同沉积温度和不同Ar压强下压强下溅射沉积的各种金属薄膜的结构，根据实验结果他的各种金属薄膜的结构，根据实验结果他进一步发展了进一步发展了Movchan和和Demchishin的的结构区域模型。v 他提出对于溅射制备的薄膜他提出对于溅射制

60、备的薄膜在结构区域1和区域2之间存在一个过度区域T，在这过度区域T中，薄膜由细的柱状晶粒组成，但是在柱状晶粒之间（即，晶界处）不存在许多类似毛细孔的空洞，薄膜结构是致密的。 74v薄膜中存在的缺陷类型同块体材料中存在的薄膜中存在的缺陷类型同块体材料中存在的缺陷类型一样，包括缺陷类型一样，包括点缺陷点缺陷、晶界晶界、位错位错、杂质杂质等。等。v一般来说，薄膜中的缺陷比块体材料的要多一般来说，薄膜中的缺陷比块体材料的要多，这些缺陷的存在直接影响薄膜的物理性质，这些缺陷的存在直接影响薄膜的物理性质和化学性质。和化学性质。7.2 薄膜的结构缺陷 75 点缺陷点缺陷v 在薄膜形成过程中所发生的气相中的蒸